文章來(lái)源：化學(xué)分析網(wǎng)

一般的說(shuō)，儀器分析是指采用比較復(fù)雜或特殊的儀器設(shè)備，通過(guò)測(cè)量物質(zhì)的某些物理或物理化學(xué)性質(zhì)的參數(shù)及其變化來(lái)獲取物質(zhì)的化學(xué)組成、成分含量及化學(xué)結(jié)構(gòu)等信息的一類(lèi)方法。這些方法一般都有獨(dú)立的方法原理及理論基礎(chǔ)。

1.光分析法
光譜法和非光譜法

非光譜法是指那些不以光的波長(zhǎng)為 特征的信號(hào)，僅通過(guò)測(cè)量電磁幅射的某些基本性質(zhì)（反射，折射，干射，衍射，偏振等）。
光譜法則是以光的吸收，發(fā)射和拉曼散射等作用而建立的光譜方法。這類(lèi)方法比較多，是主要的光分析方法。

2. 電分析化學(xué)方法
以電訊號(hào)作為計(jì)量關(guān)系的一類(lèi)方法, 主要有五大類(lèi):
電導(dǎo)、 電位、 電解、 庫(kù)侖及伏安。
3. 色譜法
是一類(lèi)分離分析方法, 主要有氣相色譜和液相色譜。
4. 其它儀器分析方法
① 質(zhì)譜， ② 熱分析，③ 放射分析

一.原子光譜的產(chǎn)生
原子的核外電子一般處在基態(tài)運(yùn)動(dòng)，當(dāng)獲取足夠的能量后，就會(huì)從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)，處于激發(fā)態(tài)不穩(wěn)定（壽命小于10-8s），迅速回到基態(tài)時(shí)，就要釋放出多余的能量，若此能量以光的形式出顯，既得到發(fā)射光譜。
激發(fā)電位:
從低能級(jí)到高能級(jí)需 要的能量.
共振線:
具有最低激發(fā)電位的譜線.
原子線(Ⅰ) 離子線(Ⅱ,Ⅲ) 相似譜線
Ni = N0 gi/g0 e-Ei/kT (2) (玻茲曼方程)
gi,g0 為激發(fā)態(tài)和基態(tài)的統(tǒng)計(jì)權(quán)，Ei為激發(fā)電位，K為Boltzmann常數(shù)，T為溫度。
2）代入（1）得：
Iij = gi/g0AijhυijN0e-Ei/kT
此式為譜線強(qiáng)度公式。

Iij 正比于基態(tài)原子N0 ，也就是說(shuō) Iij ∝C，這就是定量分析依據(jù)。影響Iij的因素很多，分別討論如下：

1．光譜項(xiàng)
原子光譜是由原子外層的價(jià)電子在兩能級(jí)間躍遷而產(chǎn)生的，原子的能級(jí)通常用光譜項(xiàng)符號(hào)來(lái)表示：
n2S+1LJ or n M LJ
n為主量子數(shù)；L為總量子數(shù)；S為總自旋量子數(shù)；J為內(nèi)量子數(shù)。M=2S+1,稱(chēng)為譜線的多重性。J又稱(chēng)光譜支項(xiàng)。
躍遷遵循選擇定則：
1）主量子數(shù)n變化，Δn為整數(shù)，包括0。
2）總角量子數(shù)L的變化，ΔL=±1。
3）內(nèi)量子數(shù)J變化，ΔJ=0，±1。但當(dāng)J=0時(shí)， ΔJ=0的躍遷是禁戒的。
4）總自旋量子數(shù)S的變化，ΔS=0，即單重項(xiàng)只躍遷到單重項(xiàng)，三重項(xiàng)只躍遷到三重項(xiàng)。
2.自蝕
在譜線上，常用r表示自吸，R表示自蝕。
在共振線上，自吸嚴(yán)重時(shí)譜線變寬， 稱(chēng)為共振變寬
擊穿電壓：使電極間擊穿而發(fā)生自持放 電的最小電壓。
自持放電：電極間的氣體被擊穿后，即使沒(méi)有外界的電離作用，仍能繼續(xù)保持電離，使放電持續(xù)。
燃燒電壓：自持放電發(fā)生后，為了維持放電所必需的電壓。
由激發(fā)態(tài)直接躍遷至基態(tài)所輻射的譜線稱(chēng)為共振線。由較低級(jí)的激發(fā)態(tài)（第一激發(fā)態(tài)）直接躍遷至基態(tài)的譜線稱(chēng)為第一共振線，一般也是元素的最靈敏線。當(dāng)該元素在被測(cè)物質(zhì)里降低到一定含量時(shí)，出現(xiàn)的最后一條譜線，這是最后線，也是最靈敏線。用來(lái)測(cè)量該元素的譜線稱(chēng)分析線。

⑵.分辨率
實(shí)際分辨率：指攝譜儀的每毫米感光板上所能分辯開(kāi)的譜線的條數(shù)?；蛟诟泄獍迳锨∧芊直娉鰜?lái)的兩條譜線的距離。
理論分辨率
R=λ/Δλ
注：λ為兩譜線的平均值，Δλ為它們的差值。
b.平面光柵 Δ=d(sinφ+sinφ′) 當(dāng) Δ=±Kλ, 則 Kλ=d(sinφ+sinφ′) -----為光柵公式.
例：對(duì)一塊寬度為50mm，刻線數(shù)為600條/mm的光柵，它的一級(jí)光柵的分辯能力為多少？
解：R=1×50×600=3×104
此時(shí)，在6000埃附近的兩條譜線的距離為多少？
解：Δλ=λ/R =6000/3000=0.2 埃
當(dāng)內(nèi)標(biāo)元素的含量一定時(shí)，C2為常數(shù)；又當(dāng)內(nèi)標(biāo)線無(wú)自吸時(shí)，b2=1
此時(shí)， I2 = a2
分析線對(duì)的強(qiáng)度可表示為：
I1/I2 = a Cb
取對(duì)數(shù)后，得到 :
log R = log（I1/I2）
= b log C + log a
此為內(nèi)標(biāo)法定量分析的基本公式。

使用內(nèi)標(biāo)法必須具備下列條件：
1.分析線對(duì)應(yīng)具有相同或相近的激發(fā)電位和電離電位。
2.內(nèi)標(biāo)元素與分析元素應(yīng)具有相近的沸點(diǎn)，化學(xué)活性及相近的原子量。
3.內(nèi)標(biāo)元素的含量，應(yīng)不隨分析元素的含量變化而變化。
4．內(nèi)標(biāo)線及分析線自吸要小。
5．分析線和內(nèi)標(biāo)線附近的背景應(yīng)盡量小。
6．分析線對(duì)的波長(zhǎng)，強(qiáng)度及寬度也盡量接近。

原子吸收光譜法(AAS)

一. 基本原理:它是基于物質(zhì)所產(chǎn)生的原子蒸氣對(duì)特定譜線的吸收作用來(lái)進(jìn)行定量分析的一種方法。
基態(tài) 第一激發(fā)態(tài)，又回到基態(tài)，發(fā)射出光譜線，稱(chēng)共振發(fā)射線。
同樣從基態(tài)躍迂至第一激發(fā)態(tài)所產(chǎn)生的吸收譜線稱(chēng)為共振吸收線（簡(jiǎn)稱(chēng)為共振線）
銳線光源
空心陰極燈:即發(fā)射線半寬度遠(yuǎn)小于吸收線半寬度光源.
當(dāng)用線光源時(shí), 可用K0 代替 Kν ,用吸光度表示: A=lgI0/I=lg[1/exp(-K01)]=0.43K01
A= k·N·1
銳線光產(chǎn)生原理:在高壓電場(chǎng)下, 陰極向正極高速飛濺放電, 與載氣原子碰撞, 使之電離放出二次電子, 而使場(chǎng)內(nèi)正離子和電子增加以維持電流。 載氣離子在電場(chǎng)中大大加速, 獲得足夠的能量, 轟擊陰極表面時(shí),
可將被測(cè)元素原子從晶格中轟擊出來(lái), 即謂濺射, 濺射出的原子大量聚集在空心陰極內(nèi), 與其它粒子碰撞而被激發(fā),發(fā)射出相應(yīng)元素的特征譜線-----共振譜線。
化學(xué)計(jì)量火焰： 由于燃?xì)馀c助燃?xì)庵扰c化學(xué)計(jì)量反應(yīng)關(guān)系相近，又稱(chēng)為中性火焰 ，這類(lèi)火焰,
溫度高、穩(wěn)定、干擾小背景低，適合于許多元素的測(cè)定。
富燃火焰： 指燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)元素計(jì)量的火焰。其特點(diǎn)是燃燒不完全，溫度略低于化學(xué)火焰，具有還原性，適合于易形成難解離氧化物的元素測(cè)定；干擾較多，背景高。
貧燃火焰： 指助燃?xì)獯笥诨瘜W(xué)計(jì)量的火焰，它的溫度較低，有較強(qiáng)的氧化性，有利于測(cè)定易解離，易電離元素,如堿金屬。
光譜通帶： W = D·S 被測(cè)元素共振吸收線與干擾線近，選用W要小，干擾線較遠(yuǎn)，可用大的W，一般單色器色散率一定，僅調(diào)狹縫確定W。
物理干擾: 是指試液與標(biāo)準(zhǔn)溶液物理性質(zhì)有差別而產(chǎn)生的干擾。粘度、表面張力或溶液密度等變化，影響樣品霧化和氣溶膠到達(dá)火焰的傳遞等會(huì)引起的原子吸收強(qiáng)度的變化。非選擇性干擾。消除方法：配制被測(cè)試樣組成相近溶液，或用標(biāo)準(zhǔn)化加入法。濃度高可用稀釋法
化學(xué)干擾: 化學(xué)干擾是指被測(cè)元原子與共存組分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成穩(wěn)定的化合物，影響被測(cè)元素原子化。
電離干擾:在高溫下原子會(huì)電離使基態(tài)原子數(shù)減少, 吸收下降, 稱(chēng)電離干擾. 消除的方法是加入過(guò)量消電離劑, 所謂的消電離劑,是電離電位較低的元素, 加入時(shí), 產(chǎn)生大量電子, 抑制被測(cè)元素電離.
光譜干擾:吸收線重疊待測(cè)元素分析線與共存元素的吸收線重疊
背景干擾:背景干擾也是光譜干擾，主要指分子吸與光散射造成光譜背景。分子吸收是指在原子化過(guò)程中生成的分子對(duì)輻射吸收，分子吸收是帶光譜。光散射是指原子化過(guò)程中產(chǎn)生的微小的固體顆粒使光產(chǎn)生散射，造成透過(guò)光減小，吸收值增加。背景干擾，一般使吸收值增加。產(chǎn)生正誤差。
標(biāo)準(zhǔn)加入法: Ax = k C A0 = k（C0 + Cx） Cx = AxC0/（A0-Ax）標(biāo)準(zhǔn)加入法能消除基體干擾，不能消背景干擾。使用時(shí)，注意要扣除背景干擾。
習(xí)慣靈敏度 現(xiàn)定義：特征濃度，是指產(chǎn)生1%吸收時(shí)，水溶液中某元素的濃度。通常用mg/ml/1%表示半反應(yīng)式的寫(xiě)法及電極符號(hào): Ox + ne- = Red 以還原形式表示，規(guī)定金屬電極與標(biāo)準(zhǔn)氫電極組成電池時(shí)，金屬帶靜電的符號(hào)為正電荷時(shí)，則其電極電位為正值，金屬帶負(fù)電荷時(shí)，則其電極電位為負(fù)值。推廣之，任何兩電極組成的電池，正者即為“正極”，負(fù)者即為“負(fù)極”。